保健食品非法添加物檢測技術(shù)研究進(jìn)展

高晉梅，段 瓊，馬春艷，李 揮，高文惠*

（1.河北科技大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院河北 石家莊 050018；2.河北省藥品醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院，河北 石家莊 050200）

近年來，隨著廣大消費(fèi)者生活質(zhì)量的提高，對生活品質(zhì)的要求也越來越高[1]，大部分人不再僅限于追求溫飽問題，而是更注重食品的營養(yǎng)和保健作用，但是由于快節(jié)奏生活所帶來的巨大壓力，使得大多數(shù)人都處于亞健康狀態(tài)。由于保健食品所宣傳的天然，營養(yǎng)含量高等優(yōu)點(diǎn)，越來越多人選擇保健食品來改善身體機(jī)能、輔助緩解相應(yīng)疾病癥狀。一些常用保健食品的使用人群尤其龐大，市場份額占比很高[2]。在此情況下，一些不法商家為了增加銷量，牟取更大的利益，向保健食品中非法添加了各種化學(xué)物質(zhì)，使保健食品的效果得到顯著提高，但是這些添加物也對人體造成了不同程度的傷害。大部分消費(fèi)者在不知情的情況下服用存在這些非法添加化學(xué)成分的保健食品，可能造成嚴(yán)重的不良反應(yīng)，甚至?xí)＜吧黐3]。所以對保健食品中非法添加物及其檢測技術(shù)的研究可以為當(dāng)前違規(guī)、摻假保健食品的檢測方法提供參考。

1 保健食品及其非法添加物的研究現(xiàn)狀

根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)》中對保健食品的相關(guān)規(guī)定可知，保健食品是指具有特定保健功能，調(diào)節(jié)機(jī)體功能，適用于特定人群食用不以治療疾病為目的，并且對人體不產(chǎn)生任何急性、亞急性或慢性危害的食品[4]。保健食品種類繁多，目前仍在不斷增加，其中涉及非法添加物質(zhì)的主要包括以下六大類：減肥類、降糖類、降血壓類、降血脂類、安神類以及增強(qiáng)免疫力類。各種非法添加物及其代表物質(zhì)如表1所示。保健食品中加入非法添加物之后，在短時(shí)間內(nèi)便能達(dá)到一定的效果，具有非法添加物的產(chǎn)品對消費(fèi)者充滿誘惑性，欺騙性。所以使得越來越多的人趨之若鶩。保健食品中的非法添加物主要包括處方類藥物、藥物結(jié)構(gòu)類似物、新型藥物等，有些新型物質(zhì)可能還沒有納入檢測范圍，且其添加劑量相對隨意，甚至存在多種物質(zhì)復(fù)合添加的情況，所以檢測工作更加困難[5]。

表1 保健食品中各類非法添加物及其代表物質(zhì)Table 1 Various illegal additives and their representative substances in health food

2 保健食品中非法添加物檢測標(biāo)準(zhǔn)

由于保健食品中非法添加各種藥物的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，各地不斷有相關(guān)的食品安全問題出現(xiàn)，針對各種非法添加物的檢測技術(shù)也在不斷發(fā)展，但是非法添加物的復(fù)雜性導(dǎo)致難以制定統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)，保健食品中部分非法添加物的檢測標(biāo)準(zhǔn)見表2，結(jié)果表明，對出口保健食品中的非法添加物進(jìn)行檢測主要使用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法。國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的文件中，主要將薄層色譜法（thinlayer chromatography，TLC），高效液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）以及高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，HPLC-MS/MS）三種檢測方法相結(jié)合進(jìn)行測定。國家市場監(jiān)督管理總局頒布的食品補(bǔ)充檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，主要使用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜以及超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對非法添加藥物進(jìn)行檢測。隨著保健食品種類的增多，檢測標(biāo)準(zhǔn)也在隨著其中各種化合物的變化而不斷更新完善。

表2 保健食品部分非法添加物檢測標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard for the detection of some illegal additives in health food

3 保健食品前處理方法

保健食品樣品基質(zhì)較為復(fù)雜，在檢測之前都需要經(jīng)過樣品前處理過程，表3列出了保健食品非法添加物10種檢測方法中的基質(zhì)類型、檢測物質(zhì)以及前處理方法，其中涉及到的非法添加物質(zhì)包括抗疲勞類、減肥類、降糖類、安神類，降壓類以及抗過敏類等。大部分保健食品中非法添加物的前處理過程都是使用有機(jī)溶劑直接超聲提取，最常用到的有機(jī)溶劑為甲醇。乙腈與甲醇的提取效果相差不大，它們都可以很好的溶解待測物質(zhì)，但乙腈極性范圍更廣，所以鄭佳等[6]在檢測保健食品中的那非類、洛爾類等21種非法添加物時(shí)，使用乙腈和水作為提取溶劑，在檢測的8種口服液樣品中，有3種呈陽性。獲得了較好的提取效率和重復(fù)性，可用于檢測某些添加量低，易于忽略的非法添加藥物。謝秀娟[7]使用丁醇和水作為萃取溶劑，建立了液液雙相萃取體系，對膠囊保健食品中的非法添加藥物苯乙雙胍、二甲雙胍等11種降糖類非法添加物進(jìn)行了檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，11種非法添加物的回收率在78.07%～99.58%的范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）在1.2%～3.2%之間，在所檢測的16批樣品中，有3批樣品檢測為陽性。不同的樣品基質(zhì)適用于不同的前處理方法，所以在檢測樣品之前需要根據(jù)樣品類型以及待測物質(zhì)性質(zhì)選擇合適的前處理方法，應(yīng)遵循操作簡單、節(jié)約成本、快速高效等原則。

表3 保健食品樣品類型及前處理方法Table 3 Types and pretreatment methods of health food samples

4 保健食品中非法添加物的檢測技術(shù)

由于保健食品中的非法添加物質(zhì)不僅種類多，涉及范圍廣，而且各種化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)存在多種結(jié)構(gòu)類似物、衍生物等。檢測過程中，基質(zhì)干擾嚴(yán)重、各種物質(zhì)鑒定標(biāo)準(zhǔn)不一，難以建立統(tǒng)一有效的檢測方法，所以對保健食品質(zhì)量的控制難度也很大。為解決這些難題，并且進(jìn)一步提高保健食品的有效性，可靠性，安全性等，相應(yīng)的檢測、鑒定技術(shù)也在飛速發(fā)展[14]。其中包括最開始使用的理化分析檢測，用于定性分析的薄層色譜法、紅外光譜法、液相色譜法等，用于微量分析的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法，以及用于結(jié)構(gòu)解析的核磁共振法，其他方法還包括酶聯(lián)免疫吸附法，拉曼光譜法等。表4中總結(jié)了用于檢測保健食品中非法添加物的檢測技術(shù)及其特點(diǎn)，并且列出了適用于各種檢測技術(shù)的部分代表物質(zhì)。

表4 非法添加物檢測技術(shù)及其特點(diǎn)Table 4 Detection technology of illegal additives and its characteristics

4.1 薄層色譜法

早期，吳靜[32]使用硅膠GF254薄層板和紫外檢測器對安神類保健食品中的地西泮，苯巴比妥和艾司唑侖三種非法添加物進(jìn)行了測定，在選定的色譜條件下，三種化學(xué)藥品成分能得到較好的分離。該方法簡便，快速，并且使用了正己烷，甲醇等毒性較低的溶劑作為展開劑，但是單一的薄層色譜法對非法添加物的檢測具有一定的局限性。馬姣等[33]將薄層色譜與紅外光譜技術(shù)聯(lián)用來檢測減肥保健品中非法添加的酚酞，西布曲明和芬氟拉明3種組分。實(shí)驗(yàn)中選擇了比普通紅外光譜靈敏度更高的顯微傅里葉變換紅外光譜。結(jié)果證明三種非法添加物質(zhì)均有檢出，所建立的檢測技術(shù)可作為檢測此類非法添加物質(zhì)的參考方法。

4.2 紅外光譜法

紅外光譜法主要用于非法添加化合物的定性鑒別，檢測保健食品中非法添加物最常用到的紅外光譜技術(shù)包括近紅外光譜以及顯微傅里葉變換紅外光譜。王新財(cái)?shù)萚34]采用近紅外光譜法來快速篩查35批減肥產(chǎn)品中是否添加酚酞，通過對樣品以及對照品的紅外光譜特征譜段進(jìn)行比較，從而篩選出其中的陽性物質(zhì)有15批，之后又使用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行驗(yàn)證，準(zhǔn)確率高達(dá)97%，可以作為檢測非法添加物的一種新型方法。但是該方法僅對膠囊類減肥藥進(jìn)行了驗(yàn)證。近紅外光譜技術(shù)在藥物檢測的發(fā)展過程中，提供了新的思路，田國賀等[35]打破傳統(tǒng)思維的局限性，逆向考慮問題，首先建立非法添加物的近紅外光譜譜庫，作為檢測此類物質(zhì)的參照標(biāo)準(zhǔn)，并且與實(shí)驗(yàn)測定的藥物光譜相比較，從而建立了保健食品中非法添加的鹽酸二甲雙胍等降糖類藥物的快速篩查模型。并且對165批樣品進(jìn)行了篩選，經(jīng)液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用定性后，將法定檢驗(yàn)結(jié)果與近紅外光譜結(jié)合，最終檢測到18批陽性樣品，結(jié)果證明該方法準(zhǔn)確率高達(dá)95%。

4.3 核磁共振法

核磁共振可以對分離的天然或合成化合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)測定，具有樣品制備簡單，重現(xiàn)性高的特點(diǎn)，在減肥類非法添加物的檢測中起到了重要作用。ZHANG L等[36]將核磁共振氫譜與質(zhì)譜相結(jié)合，用于檢測150種保健食品中非法添加的補(bǔ)腎壯陽類藥物。其中核磁共振氫譜主要用來定性篩選以及定量鑒定，質(zhì)譜主要作為確定其化學(xué)結(jié)構(gòu)的一種補(bǔ)充方法。結(jié)果證明，61%的保健食品中含有磷酸二酯酶-5型抑制劑（phosphodiesterase-5 inhibitors，PDE-5I）（如西地那非、他達(dá)拉非、伐地那非等），除此之外，5.5%的保健食品中含有其他非法添加物，2.5%含有從植物中提取的用于改善性功能的藥物，經(jīng)鑒定，僅有31%的樣品是無非法添加的。HACHEM R等[37]以核磁共振氫譜為整體方法，對160種以減肥為目的的保健食品進(jìn)行了分析，并且建立了它們的光譜特征，從而對檢測到的摻假物質(zhì)進(jìn)行了鑒定和定量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在檢測的樣品中，有43種含有西布曲明，12個(gè)樣品中含有西地那非，9個(gè)樣品中含有酚酞，23個(gè)樣品中含有各種非法添加物的混合物。

4.4 毛細(xì)管電泳法

毛細(xì)管電泳法主要用于檢測藥物中含有的功效成分，同時(shí)也應(yīng)用于保健食品非法添加物質(zhì)的檢測過程中。凌邦瓚[38]將毛細(xì)管電泳技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，與液相色譜閥進(jìn)樣技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于減肥產(chǎn)品中非法添加劑的檢測，利用新搭建的高精度定量毛細(xì)管電泳系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際樣品分析，對減肥類產(chǎn)品中的非法添加劑進(jìn)行了檢測，分離出了其中可能存在的克倫特羅和去甲腎上腺素等六種非法添加劑。毛細(xì)管電泳技術(shù)也可以和其它軟件相結(jié)合，不僅可以檢測藥物，而且減少了后續(xù)數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，有利于提高檢測效率。CIANCHINO V等[39]采用毛細(xì)管電泳技術(shù)，配備二極管陣列檢測器和一個(gè)Beckman P/ACE系統(tǒng)MDQ軟件組成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對咖啡因（興奮劑）、速尿（利尿劑）、去甲麻黃堿和麻黃堿等物質(zhì)進(jìn)行了分離鑒定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法具有良好的選擇性，精密度，準(zhǔn)確性，可用于大量樣品的常規(guī)分析。

4.5 超/高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法

超/高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法是當(dāng)前檢測非法添加物所使用的較為廣泛的技術(shù)，也是國家食品藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)監(jiān)測此類非法添加物所使用的標(biāo)準(zhǔn)方法，所以以此類方法為基礎(chǔ)的研究也比較多。圖1中展示了從2015年1月到2020年9月間在中國知網(wǎng)中使用HPLC-MS/UPLC-MS檢測各類保健食品的50篇相關(guān)文章。其中抗疲勞類和降血糖類的研究相對較多，各占24%，主要是因?yàn)楫?dāng)前此類藥物非法添加狀況比較猖獗，而且許多非法添加物存在結(jié)構(gòu)類似物或衍生物，為檢測工作提供了一定難度，所以大部分研究也集中在這方面。安神類非法添加物的研究相對較少，占8%，主要由于部分安神類非法添加藥物為毒麻類物質(zhì)，對人體損傷較大，所以受到了國家有關(guān)部門的嚴(yán)格管制，這一原因也使得此類藥物的非法添加受到限制。其他非法添加物包括抗炎鎮(zhèn)痛類、抗過敏類、糖皮質(zhì)激素等，這些藥物在保健食品中的添加較少，研究也相應(yīng)較少。

圖1 HPLC-MS/UPLC-MS技術(shù)檢測各類非法添加物所占比例Fig.1 Proportion of illegal additives detected by HPLC-MS/UPLC-MS

覃娟等[40]不僅建立了同時(shí)測定保健食品中非法添加的二甲雙胍、羅格列酮等物質(zhì)的高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜方法，并且將其應(yīng)用到了實(shí)際測定的過程中，結(jié)果證明13種化學(xué)降糖藥回收率在78.6%～112.1%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%～3.5%，對于檢測保健食品中非法添加的降糖類物質(zhì)具有一定的作用。徐敦明等[41]利用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的方法同時(shí)對減肥類、降脂類、降糖類、降壓類保健食品中的部分添加物進(jìn)行了測定，該方法的回收率和精密度都符合殘留檢測的要求，并且在樣品測定過程中檢出西布曲明、苯乙雙胍、格列美脲，為保健品食品市場監(jiān)管提供了新型的強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

4.6 氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法

與液相色譜相同，氣相色譜也是一種分離提純的技術(shù)，氣相色譜是針對具有揮發(fā)性的氣體物質(zhì)的檢測技術(shù)，單一的色譜檢測存在基質(zhì)干擾等問題，與質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合不僅可以降低基質(zhì)干擾，而且可以提高其靈敏度，分辨率等。林芳等[42]在檢測安神類保健食品中非法添加藥物的過程中，在確定了化合物的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)時(shí)，使用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在計(jì)算機(jī)譜庫中檢索，初步辨別化合物的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過與標(biāo)準(zhǔn)對照品進(jìn)行比對，確證為一種新型非法添加藥物鹽酸氟桂利嗪。LEE W等[43]使用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法與液液萃取三甲基硅烷基衍生化法相結(jié)合對膠囊、粉末、藥丸和片劑類保健食品中的53種PDE-5I藥物進(jìn)行了分離和檢測。根據(jù)非法添加物衍生后的常見離子碎片，最終將這些物質(zhì)歸為四類（西地那非、其他西地那非、伐地那非和他達(dá)拉非）。該法有助于識別保健食品中新出現(xiàn)的PDE-5I假藥，有效提高了PDE-5I的檢測靈敏度和選擇性。

4.7 其他方法

以上幾種測定方法是在非法添加物檢測過程中應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，但是每種方法都存在一定的局限性，所以針對結(jié)構(gòu)，性質(zhì)各不相同的化合物，各種新型的研究技術(shù)也層出不窮，包括膠體金免疫試紙條法，離子遷移譜法，表面增強(qiáng)拉曼光譜法以及直接進(jìn)樣實(shí)時(shí)分析技術(shù)等。SUN T等[44]將離子遷移光譜法與Pipetet-tip 微固相萃取-電暈放電離子相結(jié)合對保健食品中的抗焦慮藥物苯二氮卓類藥（benzodiazepines，BZDs）進(jìn)行了測定，經(jīng)超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行驗(yàn)證得到了較好的回收率，可有效的用于保健品中BZDs的快速篩查。表面增強(qiáng)顯微拉曼光譜法具有定性準(zhǔn)確率高、定量檢測周期短等優(yōu)點(diǎn)，胡家勇等[45]利用表面增強(qiáng)顯微拉曼光譜法對保健食品中非法添加藥物西地那非進(jìn)行定性定量檢測，用顯微共聚焦拉曼光譜儀作為檢測儀器，三聚氰胺作為內(nèi)標(biāo)物，根據(jù)拉曼光譜信號圖對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，其結(jié)果與高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測量結(jié)果基本一致，目前可用于對大批量的樣品先進(jìn)行定性初篩，對于初篩的陽性樣本再進(jìn)行定量檢測，這樣可大大提高檢測效率，為保健食品中非法添加物的檢測提供了新的備選方法。

5 結(jié)論與展望

目前保健食品中所涉及到的非法添加藥物種類多樣，而且各種藥物的結(jié)構(gòu)類似物以及幾種藥物相互作用的產(chǎn)物越來越多，這種現(xiàn)象使得保健食品中非法添加藥物的檢測標(biāo)準(zhǔn)不斷受到挑戰(zhàn)，所以目前的檢測標(biāo)準(zhǔn)需要根據(jù)非法添加藥物的更新發(fā)現(xiàn)而不斷的補(bǔ)充完善，從而更好地起到監(jiān)管食品安全的作用。

保健食品種類繁多，基質(zhì)復(fù)雜，但大部分檢測方法的前處理過程單一且去除雜質(zhì)干擾的效果不明顯，這種情況可能會造成某些非法添加物質(zhì)受到干擾而無法檢出，所以需要根據(jù)保健食品的類型及基質(zhì)特性選擇合適的提取凈化方法或者借鑒其他復(fù)雜基質(zhì)的前處理方法，從而改進(jìn)樣品的前處理方式，縮短樣品處理的時(shí)間，達(dá)到高效快速的凈化效果。

在保健食品非法添加物的檢測過程中，薄層色譜，紅外光譜等方法主要用于樣品初篩以及定性分析，核磁共振，色譜法以及色質(zhì)聯(lián)用等方法主要用于結(jié)構(gòu)分析，定量測定。大部分檢測方法都是多種檢測技術(shù)聯(lián)合使用，結(jié)合各種技術(shù)的優(yōu)勢完成檢測過程，其中使用最多的技術(shù)是液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法。雖然目前對保健食品中非法添加物的研究方法較多，但是大部分檢測方法只適用于一種或一類物質(zhì)的檢測，且樣品前處理過程繁瑣，并且需要專業(yè)人士的操作，耗費(fèi)的時(shí)間周期比較長，在實(shí)際應(yīng)用中較為困難，無法形成系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化檢測方法。在此情況下，亟待建立快速高效、易于操作并且適用范圍較廣的檢測方法，從而提高對非法添加物的監(jiān)管力度，為保健食品的安全管理提供技術(shù)支持。